Question

4．如圖1所示，在光滑的水平臺面上，一輕彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置．開始時通過小球壓縮彈簧到A位置（已知AO=OB），釋放小球，研究小球在在水平方向上的受力和運動情況，請在圖2中粗略畫出小球從A運動以B過程中，小球受到彈力的大小F與小球離開A點距離X的關系圖．

Answer 1

分析 彈簧的彈性勢能的大小與彈簧的形變程度有關，形變越大，彈性勢能越大，彈性勢能越大，產生的彈力越大，據(jù)此進行分析．

解答 解：
（1）小球從A運動到O的過程中，彈簧恢復原狀，將彈性勢能轉化為動能，此時彈簧的彈性勢能減小，小球受到的彈力減��；
（2）小球運動到O時，彈簧恢復原狀彈性勢能為0，小球受到的彈力為0；
（3）小球從O運動到B的過程中，彈簧被拉開，球的動能轉化為彈簧的彈性勢能，此時彈簧的彈性勢能增大，小球受到的彈力增大；
小球受到彈力的大小F與小球離開A點距離X的關系，如圖所示：

點評 此題考查學生對于影響彈性勢能大小的影響、物體運動中受力的分析和理解，能判斷出彈簧彈性勢能在小球運動過程中的變化是解題的關鍵．